[發(fā)明專利]一種鋰/鈉電池用復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910284401.7
• 申請日: 2019-04-10
• 公開（公告）號: CN110034330B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉樂浩;李美成;莫金珊;姜冰;褚立華;彭鵬;李靜如
• 申請（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號: H01M10/0565
• 分類號: H01M10/0565;H01M10/0525;H01M10/054
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1.一種鋰/鈉離子復(fù)合聚合物固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于：該電解質(zhì)由芳綸納米纖維、聚合物基體材料、鋰/鈉鹽組成；

所述的復(fù)合聚合物固態(tài)電解質(zhì)的制備方法由以下步驟組成：

1)將一定量的芳綸纖維與氫氧化鉀或氫氧化鈉配制在二甲基亞砜中，在一定溫度下攪拌一段時間，制備分散性良好的芳綸納米纖維溶液，然后通過透析處理，獲得純度較高、分散性較好的芳綸納米纖維/二甲基亞砜溶液；

2)將一定量的上述芳綸納米纖維溶液加入有機(jī)溶劑中，并繼續(xù)攪拌一段時間使其完全分散，再加入鋰/鈉鹽和聚合物基體材料，在一定溫度下繼續(xù)攪拌，獲得分散性良好的芳綸納米纖維/聚合物基體材料/鋰鹽復(fù)合溶液，或芳綸納米纖維/聚合物基體材料/鈉鹽復(fù)合溶液；

3)通過漿料涂覆法或溶液澆鑄法處理上述復(fù)合溶液，并對所得的復(fù)合凝膠膜進(jìn)行干燥，獲得一定厚度的芳綸納米纖維/聚合物基體/鋰鹽復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)薄膜，或芳綸納米纖維/聚合物基體/鈉鹽復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)薄膜；

所述的芳綸在復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)中的含量為0.1-40.0wt％；所述的芳綸纖維的平均直徑為2.0-2000.0nm；所述的鋰/鈉鹽在復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)中的含量為5.0-50.0wt％；所述的聚合物基體材料為聚環(huán)氧乙烷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合聚合物固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于由以下步驟組成：

1)將一定量的芳綸纖維與氫氧化鉀或氫氧化鈉配制在二甲基亞砜中，在一定溫度下攪拌一段時間，制備分散性良好的芳綸納米纖維溶液，然后通過透析處理，獲得純度較高、分散性較好的芳綸納米纖維/二甲基亞砜溶液；

2)將一定量的上述芳綸納米纖維溶液加入有機(jī)溶劑中，并繼續(xù)攪拌一段時間使其完全分散，再加入鋰/鈉鹽和聚合物基體材料，在一定溫度下繼續(xù)攪拌，獲得分散性良好的芳綸納米纖維/聚合物基體材料/鋰鹽復(fù)合溶液，或芳綸納米纖維/聚合物基體材料/鈉鹽復(fù)合溶液；

3)通過漿料涂覆法或溶液澆鑄法處理上述復(fù)合溶液，并對所得的復(fù)合凝膠膜進(jìn)行干燥，獲得一定厚度的芳綸納米纖維/聚合物基體/鋰鹽復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)薄膜，或芳綸納米纖維/聚合物基體/鈉鹽復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)薄膜。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于：所述的芳綸為聚對苯二甲酰對苯二胺、聚間苯二甲酰間苯二胺中的一種或兩種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于：所述的鋰鹽包括氯化鋰、高氯酸鋰、六氟磷酸鋰、雙三氟甲基磺酰亞胺鋰、三氟甲基磺酰亞胺鋰中的一種或幾種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，其特征在于：所述的鈉鹽包括氯化鈉、高氯酸鈉、六氟磷酸鈉、雙三氟甲基磺酰亞胺鈉、三氟甲基磺酰亞胺鈉中的一種或幾種。

6.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：步驟1中所述的透析處理主要針對于鋰離子復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備，透析時間≤72h；對于采用氫氧化鈉處理過的芳綸纖維溶液來制備鈉離子復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，可不經(jīng)過透析處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)的制備方法，其特征在于：步驟2中所述的有機(jī)溶劑為乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮中的一種或幾種。